4. Расчёт зоны чс при землетрясениях.

Когда происходит землетрясение, его энергия выделяется в различных формах: механической, тепловой, в виде энергии электрического и магнитного полей и т.д. Эта энергия огромна, и определить ее в полной мере оказывается довольно сложной задачей. Большая часть механической энергии расходуется на разрушение горной породы в очаговой области землетрясения, на вертикальное и горизонтальное смещение примыкающих блоков земной коры. И лишь небольшая часть этой энергии излучается во всех направлениях в окружающее пространство в виде сейсмических волн, которые распространяются по Земному шару. Когда волны достигают поверхности Земли, они порождают те колебания почвы, которые мы воспринимаем как землетрясение.

Для характеристики силы землетрясений используются такие понятия, как магнитуда, энергетический класс и интенсивность.

Магнитуда (М) землетрясения является условной мерой энергии, выделившейся из очага землетрясения в виде сейсмических волн. Амплитуда сейсмической волны означает смещение почвы, и чем сильнее размах волны, тем больше магнитуда землетрясения.

Понятие магнитуды ввел в 1935 году американский сейсмолог Чарльз Рихтер, профессор Калифорнийского технологического института в Пасадене. Определим магнитуду Рихтера его собственными словами: «Магнитуда любого толчка определяется как логарифм выраженной в микронах максимальной амплитуды записи этого толчка, сделанной стандартным короткопериодным крутильным сейсмометром на расстоянии 100 км от эпицентра». На практике измерения производятся на различных расстояниях от эпицентра различными приборами. Поэтому для приведения к необходимым условиям используются поправки.

В мире существуют различные шкалы магнитуд, различающиеся способом их определения. Это локальная магнитуда ( ML), магнитуда по поверхностным волнам( MS), по объемным волнам ( mb), по сейсмическому моменту (MW). Максимальное значение магнитуды по введенной Рихтером шкале — около 9 единиц. Минимальные землетрясения, еще ощутимые без приборов, характеризуются магнитудой в пределах 2-3. Землетрясения меньших магнитуд регистрируются только чувствительными сейсмическими приборами.

Колебания почвы при землетрясениях с магнитудами, различающимися на единицу, отличаются по амплитудам сейсмических волн в 10 раз. Таким образом, замечаемые без приборов землетрясения от едва ощутимых до катастрофических, разрушительных, различаются по амплитудам волн, по крайней мере, в миллионы раз. С величинами сейсмической энергии, освобождаемой при землетрясениях, сопоставима энергия атомных и водородных взрывов.

У нас в стране, как и в других странах, употребляется еще одна характеристика величины землетрясения, эквивалентная магнитуде и называемая энергетическим классом (К).

Энергетические классы землетрясений варьируют в диапазоне значений от 0 до 18-20. В среднем по миру для пересчета магнитуд в значения энергетических классов К принята формула:

К=4+1,8М . (1)

В свою очередь, энергетический класс связан с сейсмической энергией простым соотношением:

Е = 10^К Джоулей. (2)

Следовательно, магнитуду можно связать с сейсмической энергией следующим образом:

lg E = 4+1,8М. (3)

Интенсивность – принципиально иная характеристика силы землетрясения, устанавливаемая только при ощутимых подземных толчках в каждом конкретном пункте на поверхности Земли по описательной и, как правило, неинструментальной шкале. Интенсивность характеризует проявление землетрясения на поверхности Земли, она зависит от магнитуды землетрясения, глубины очага и грунтовых условий и измеряется в баллах. В сейсмологии синонимом интенсивности является балльность.

Интенсивность тем больше, чем ближе очаг расположен к поверхности, так, например, если очаг землетрясения с магнитудой, равной 8, находится на глубине 10 км, то на поверхности интенсивность составит XI-XII баллов; при той же магнитуде, но на глубине 40-50 км воздействие на поверхности уменьшается до IX-X баллов.

Сейсмические шкалы. Сейсмические движения сложны, но поддаются классификации. Существует большое число сейсмических шкал, которые можно свести к трем основным группам. В России применяется наиболее широко используемая в мире XII-балльная шкала МSK-64 (Медведева-Шпонхойера-Карника), в странах Латинской Америки принята X-балльная шкала Росси-Фореля, в Японии — VII-балльная шкала. Оценка интенсивности, в основу которой положены бытовые проявления землетрясения, легко различаемые даже неопытным наблюдателем, в сейсмических шкалах разных стран различна. Например, в Австралии одну из степеней сотрясения сравнивают с тем «как лошадь трется о столб веранды», в Европе такой же сейсмический эффект описывается как «начинают звонить колокола», в Японии фигурирует «опрокинутый каменный фонарик». В наиболее простом и удобном виде ощущения и наблюдения представлены в схематизированной краткой описательной шкале (вариант MSK), которой может пользоваться каждый.

Шкала MSK-64 Таблица 3

Балл	Проявление на поверхности
I	Не ощущается никем, регистрируется только сейсмическими приборами
II	Ощущается иногда людьми, находящимися в спокойном состоянии
III	Ощущается немногими, более сильно проявляется в помещениях на верхних этажах
IV	Ощущается многими (особенно в помещении), в ночное время некоторые просыпаются. Возможен звон посуды, дребезжание стекол, хлопки дверей
V	Ощущается почти всеми, многие ночью просыпаются. Качание висячих предметов, трещины в оконных стеклах и штукатурке
VI	Ощущается всеми, осыпается штукатурка, легкие разрушения зданий
VII	Трещины в штукатурке и откалывание отдельных кусков, тонкие трещины в стенах. Толчки ощущаются в автомобилях
VIII	Большие трещины в стенах, падение труб, памятников. Трещины на крутых склонах и на сырой почве
XI	Обрушение стен, перекрытий кровли в некоторых зданиях, разрывы подземных трубопроводов
X	Обвалы многих зданий, искривление железнодорожных рельсов. Оползни, обвалы, трещины (до 1 м) в грунте
XI	Многочисленные широкие трещины в земле, обвалы в горах, обрушение мостов, только немногие здания сохраняют устойчивость
XII	Значительные изменения рельефа, отклонение течения рек, предметы подбрасываются в воздух, тотальное разрушение сооружений

[4]

Заключение

Разработал информационную систему мониторинга и управления безопасности 1 корпуса РГУИТП при землетрясении.

Список литературы

1. А.М. Литвишко Организация и проведение аварийно-спасательных и других неотложных работ \ А.М. Литвишко – Воронеж: Книжный мир, 2009.

2. Бубнов В.Г. Бубнов Н.В. Оказание первой помощи при несчастных случаях \ Бубнов В.Г. Бубнов Н.В. – Москва: Гало Бубнов, 2007.

3. Шойгу С.К., Фалеев М.И., Кириллов Г.Н. и др. Учебник спасателя. - Краснодар: Советская Кубань, 2002.

4. А.А. Никонов. Землетрясения… Прошлое, современность, прогноз. М.: КомКнига. 2006.

16